PCC 在变电站自动化中的应用.docx

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1、PCC在变电站自动化中的应用zhangting导语：随着国民经济的开展，电网容量和用电负荷的日益增长，电力系统对自动化和可靠性的要求越来越高。随着国民经济的开展，电网容量和用电负荷的日益增长，电力系统对自动化和可靠性的要求越来越高。近十几年来，由于微处理器技术和通讯技术的开展，在电力系统自动化方面形成了很多基于微处理器技术的单项自动化系统，随着这些系统的不断增加，很多本该分享的数据，仍然还是各自收集和分别处理，形成了一个个“自动化孤岛，它不仅增加了不少软硬设备投入，同时也很难保证各装置数据的一致性。随着网络技术的开展，80年代末期，国内外就开场留意着手解决“孤岛间题，就是在站内全面应用计算机技

2、术，充分利用信息资源以到达进步系统可靠性和利用率的目的，即所谓的“系统集成。集成包括横向的功能集成，也包括纵向的各层面向对象的集成，因此推动了开放式系统平台的出现。开放式系统平台意味着系统各局部设备提供符合国际标准的各种接口，计算机之间的数据分享，以及提供应用户的通用友好界面等。“平台思想因其良好的标准化和开放比，越来越降遍地为大家所承受。电力系统自动化对可靠性的需求，使人们留意到“PLC可编程逻辑控制器这种高可靠性和强抗工业干扰的技术。90年代以来，PLC开展迅猛且应用的局域网技术日趋成熟，产品不断向系列化、标准化开展，在自动化控制领域中，新一代的PLC改良为PCCProgammableCo

3、mputerController已逐渐跃居主导地位，成为实现自动化控制的关键技术，在电力系统也不例外。PCC是新一代“可编程计算器控制器，是专为在工业环境下应用而设计的数字运行电子系统，采用“面向用户的指今,因此编程方便；它直按应用于工业环境，具有更强的抗干扰才能、更高的可靠性、广泛的适应才能和应用范围；大容量的存储才能、标准通讯接口，基于经过总线的系统互联、高级语言开发和运行环境，自诊断才能，都使得PCC为变电站自动化提供了出色的友好“平台。PCC在变电站自动化中的应用面介绍应用PCC实现的智能分布式系统运用于某供电局的一个110KV变电站的例子。系统按分布式构造设计，采用开放系统、分层控制

4、等先进的计算机设计思想，将计算机技术、通讯和网络技术、数据库技术、图形和图像技术、多媒体技术、数据收集和自动控制技术有机地结合在一起，技术成熟，运行经历丰富，可以知足近期的功能要求和远期的开展需要。整个设计遵照国际90年代IEC1000系列标准，知足ISO900l国际标准。从现场投运以来，运行稳定，技术趋于成熟。系统容量包括远期规划AI=188DI=256DO=40PI=96align=center整体系统配置图/alignalign=center监控局部PCC模块示意图/alignalign=center变电站自动化系统构造示意图/align首先，上位机和网关单元组成智能分布式系统构造的变电

5、站层。上位机通过PROFIBUS网络与三个主要PCC收集控制单元ST1,ST2,ST3相连，上位机相当于PROFIBUS网上的一个结点。PROFIBUSProcessFieldBus网络是一种高速数据链路，是具有标准通讯才能的开放式现场总线，用于PCC与PCC之间，或者与其它接到本网络上的智能设备如显示单元PANELWARE，上位机等间传送数据和系统状态。网络协议符合德国国家标准DIN19245，传送介质为带屏蔽的双绞线或者光缆，通道存取方式为令牌TOKEN方式，在网络上任一结点地位同等。上位机既可以单机运行，也可以采用多机及网络方式运行；软件平台采用32位多任务、多进程设计，可支持Windo

6、ws95/98/NT操纵系统软件，配有多种应用软件接口，并支持OEM开发，为用户提供了二次开发平台；硬件平台可采用小型机、微型机或者工作站等设备。网关单元ST1上的IFO5O通讯模块以及CPU内部均提供RS485接口与继保单元相连。网关单元还提供与外界进展通讯的接口，如RS232口通过拨号MODEM接入市话网，以便于远程诊断；或经路由器接入TCP/IP远程网。假设用户具备与internet连接的条件，变电站层还可以提供PVI阅读器方案，实现远方读取数据。其次，PROFIBUS网上的各收集控制单元组成智能分布式系统构造的收集层。遥测实行沟通采样，遥测主单元ST3通过net2000与两个遥侧子单元

7、相连，利用CP153上的RS485串行口通讯。远传功能通过IF060提供的RS232串行口来实现。电度量通过遥测子单元1上的DIXXX模块收集脉冲计数来实现。遥信遥控单元实现数字量的收集和输出控制。第三，智能分布式系统构造的外围层为设备层，包括收集层用到的传感器、二次控制回路等。设备层根据现场总线CANBUS，PROFIBUS网络传输速率快=50OkbS，软硬件实现简单等特点，可以CANBUS上述实例是通过RS485等来连接变电站内的其他自动化装置和保护单元、故障录波、馈线子站及无功补偿设备等的主干网，并通过现场总线网络连接到收集层，与上一层进展必要的数据通讯。本实例系统的CPU、专用的网络模

8、块NW150和通讯模块IFXXX提供了多种标准通讯接口TTY，RS422,RS232,RS485，使得CPU的部分I/0总线扩展、远程扩展I0通过RS485电缆以及CPU间的现场总线组网非常灵敏，进而方便地实现系统纵向或者横向集成。系统软、硬件方面良好的自诊断功能，可把故障范围减至最小。又由于PCC的CPU采用68000RISC的32位微处理器，具有极强的运算处理才能，可使大量运算、控制功能、保护功能分散在各智能单元，大大进步了站内通讯网的利用率，使整个系统效率到达最高。本系统具有可扩大的模块化构造、电源、CPU、网络板NWXXX、IO板数字量输入输出板DIXXX/DOXXX、模拟量输入板AI

9、XXX等、串口板等都是独立的模板以总线方式连接在底板BASEPLATE上，它取代了标准的框架装配的局限性，可在标准的DIN轨道上任意拆装、组合。另外每个单元都有一电源模块PSXXX，并且总在最左边。系统电源是系统可靠性与完好性的第一保证，PCC的输入电压有AC、DC两种，可实现交直流切换。从上例可以看出，继承了PLC与微机技术的PCC技术形成的第一代自动化软件硬件平台构造，具特点包括：高可靠性的元件、适应于工业环境运行的设计。采用32位CISC和RISC的CPU，大容量存储器，实时操纵系统、支持计算机网络通讯、采用高级语言编程和梯形图逻辑设计的标准软件硬件平台。高效率的标准现场总线PROFIB

10、US、支持Peer-to-Peer的网络通讯方式和分布式处理，实现当地通讯，标准化软硬件模块设计，减少电缆，降低建立投资和运行维护费用。配置灵敏，轻易在线扩大修改。易于实现横向纵向功能集成，到达实时信息的全局分享，实现白动化。应用软件开发的支持，不仅合适稳态的数据收集，也合适瞬态信号的收集。本地远程诊断。总之，开放式系统平台是当前变电站自动化开展的方向。由于综合需要，网络技术、通讯协议的标准、分布式技术和数据分享、新的算法的研究以及随之而来的经济效益的研究等是当前变电站自动化研究的热门问题。PCC应用为变电站自动化提供了广阔的前景。当代的PCC与微机的开展互相浸透，已是一种可提供众多功能的成熟的用户应用控制系统，而不是一种简单的逻辑控制器，它已被开发出更多的接口与具它控制设备进展通讯、生成报告，多任务调度，可诊断白身故障及机器故障，这此上风使PCC可以实现各种变电站运行、分析与控制功能，符合当今的变电站自动化系统及站内自动化设备的高要求。利用PCC和现场总线局域网络组成变电站自动化系统不仅知足变电站对系统的功能构造要求，而且具有很高的性能价格比，是值得进一步讨论的一种可行性方案。